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深圳市瑞申電子有限公司

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功率電感詳解PWM開關穩壓電源尖峰干擾(一)

時間:2014-11-10 08:14:31 點擊:
1 引言

 

  PWM(PulseWidt貼片電感生產廠hmodulation)型開關穩壓電源具有體積小、效率高的優點,作為電源設備在許多領域得到了廣泛的應用。但是,開關三極管的工作狀態轉換持續期短、頻譜甚寬的尖峰干擾是其致命弱點,它不僅影響開關電源本身,而且還會干擾鄰近的其它電子設備。

  開關穩壓電源工作時開關三極管和續流二極管(亦可以是另一個開關三極管)總是交替地導通或者截止一體電感工廠,圖1中KQ和KD并非是理想器件,兩種狀態的轉換需要一定的時間,這就產生了尖峰干擾。在狀態轉變過程中,該導通的開關沒有完全導通,而該截止的開關卻又沒有截止的瞬間,電源到地有直接的通路,產生瞬態電流Is。該電流跟開關三極管導通時的功率電感電流Imax及截止時的電流Icmin的差值、開關KQ和KD同時導通的持續時間等因素有關。由于電路分布參數的影響,在波形上出現振鈴振蕩。

 

  

 

  2 功率開關管瞬時導通的持續時間對尖峰干擾的影響

 

  晶體管的開啟和關斷時間跟其截止頻率成反比。開啟、關斷時間越短,開關速度就越快。同時導通的持續時間取決于KQ和KD所使用的器件的開關速度。用速度不同的開關器件比較,開關器件的速度越快,同時導通的持續時間越短,尖峰干擾越是寬度窄、幅度大。

 

  3 減小變壓器漏感引起的電壓尖峰

 

  變壓器的漏感越大,電壓尖峰越高,射頻干擾也就越大。特別是變壓器采取屏蔽后,由于耦合差,漏感也相應大一些。一般說,用環型磁芯繞制的變壓器產生的漏感要比E型小些。另外,繞線工藝也很重要,較好的繞電感器工廠線方式是先繞初級總圈數的一半,再繞次級的全部圈數,最后再繞初級的剩余一半,即次級線圈在初級電感線圈的中間。這樣初級線圈保持有較好的耦合,使變壓器有較小的漏感。


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